本发明专利技术公开了一种β相钛合金薄壁环件的闪光焊成形方法，其步骤为：把D型环坯装进焊机使其开口闭合，在焊机的两极间施加7V～18V的电压，使环坯开口处的左、右端面通过电流密度为20?A/mm2～180?A/mm2闪光电流发热熔化形成过梁并发生爆破后形成闪光；环坯的闪光烧损速度为2.8mm～5.6mm/s，驱动环坯的右端面以1.8mm/s~2.6mm/s的初速度和0.5mm/s2～1.0mm/s2的加速度向左端面作加速进给运动，从而保证左、右端面之间的距离≤10mm；闪光完成后，驱动环坯的右侧直边向左侧直边高速移动，在11KN～17KN的顶锻力作用下使左、右端面撞击在一起，形成闪光焊薄壁环件，并在顶锻力的作用下保压20s～30s。该方法能够使闪光过程持续稳定地进行，从而提高焊缝质量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种焊接方法，特别是涉及了 。
技术介绍
随着航空、航天、船舶、燃气轮机、风能、核能及轴承等行业对环件需求的增加，采用传统轧制方法成形的环件由于机械加工余量大、材料利用率低，不仅浪费大量的材料，而且还使环件的成本居高不下。而采用闪光焊接工艺生产的环件，机加余量少，材料利用率高，成本也随之大大降低，有利于使环件成形朝着精密成形技术方向发展。 1999年11月3日公开的中国专利技术专利说明书CN 1233548Α公开了一种汽车、摩托车铝合金车轮闪光焊接工艺，该工艺针对车轮采用的工艺流程为前处理一焊接条件设定—装夹工件一闪光一顶锻一保压一松夹具一修整，解决了铝合金车轮环件的焊接成形技术问题，所述车轮即为薄壁环件。但是，在采用闪光焊工艺焊接薄壁环件例如β相钛合金薄壁环件的过程中，环坯焊缝处两端面之间的距离如果控制不好就会造成闪光中止，从而影响焊接的持续进行和焊缝质量，严重时还会造成焊接件报废。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种焊接时焊缝处的两端面之间通过保持一定的距离来实现，该方法能够使环件在闪光焊过程中持续地进行，从而提高焊接质量。为解决上述技术问题，本专利技术所述，其技术方案包括以下步骤把带开口的β相钛合金D形环坯装进功率为1000KVA的闪光对焊机，使其开口处左、右两侧的直边分别被所述焊机的左、右两侧带电极的夹紧装置以6ΚΝ 9ΚΝ的夹紧力夹紧；启动所述焊机驱动D形环坯的右侧直边朝左侧直边方向移动使所述环坯的开口闭合，在所述焊机的两级间施加7V 18V的焊接电压，使所述环坯开口处的左端面与右端面上的细小接触点通过电流密度为20 A/mm 2 180 A/mm2闪光电流后发热熔化，形成连接两端金属的液体过梁并发生爆破后高速向外喷射形成闪光，所述左、右两端面间的闪光烧损速度为2. 8mm 5. 6mm/s ;接着驱动所述环还开口处的右端面朝左端面以I. 8mm/s 2. 6mm/s的初始速度和O. 5mm/s2 I. Omm/s2的加速度作加速进给运动,所述左端面与右端面之间不断形成液体过梁和不断爆破，所述左端面与右端面之间的距离< 10mm，闪光过程持续进行，直到经过4iT6S的闪光时间后达到预定的闪光留量15mm 25mm，闪光过程结束，被闪光烧化后的左端面和右端面之间被一层很薄的熔融金属覆盖；断开所述焊机两级间的电压，驱动D型环坯的右侧直边以80 mm/s 120mm/s的速度高速向左侧直边方向移动，使所述被闪光烧化后的右端面和左端面在IlKN 17KN的顶锻力作用下撞击在一起，所述环坯被顶锻成形为闪光焊薄壁环件；所述薄壁环件在顶锻力的作用下保压20s 30s后从焊机上拆卸出来。闪光过程中，所述D型环坯开口处的右端面向左端面的初始进给速度、闪光加速度与闪光烧损速度之间的关系如下V1S V0+2V^，式中V1 -闪光烧损速度(mm/s); V0 —闪光过程中D型环坯开口处的右端面向左端面进给时的初速度(mm/s)；a-闪光加速度(mm/s2);所述β相钛合金优选为ΤΒ2。所述环件的轴向截面尺寸最大为65mmX30mm。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下本专利技术所述，在焊接过程中D型环坯开口处的左端面和右端面之间的距离必须小于或等于一定值，才能保证接触点不断被熔化和被闪光爆破出去，这是熔融金属形成过梁的必要条件。对于本专利技术采用功率为1000KVA的闪光对焊机来说，在给定的工艺参数条件下，这一定值等于10_，因此，所述左端面和右端面之间的距离必须< 10mm，才能保证闪光过程持续进行，提高焊接质量；若所述左端面和右端面之间的距离大于10mm，熔融金属就无法形成过梁，导致闪光过程出现断路情况从而造成闪光中止，影响焊接进度并有可能造成焊接件报废。闪光过程中，由于D型环坯开口处的右端面向左端面的进给速度V2是随着时间而逐渐增大的，而闪光烧损速度V1在给定工艺参数条件下是不变的，因此，闪光开始初期V2 <V1，所述左端面和右端面之间的间距不断增大，当所述左端面和右端面之间的间距=IOmm,达到了熔融金属形成过梁的临界值，V2 = V1;若此时继续在V2 < V1的条件下继续闪光，将导致所述左端面和右端面之间的间距>10mm，所述左端面和右端面之间就无法形成过梁而产生断路，闪光中止。因此，当所述左端面和右端面之间的间距达到IOmm后，必须在％ > V1的条件下继续闪光，才能使所述左端面和右端面之间的间距逐步缩小，使闪光过程得以持续和稳定地进行，直到闪光过程结束所述左、右两端面的接触面被一层很薄的熔融金属覆盖为止。设所述右端面向左端面进给的初始速度为Vtl,则有式①V2= V0 + at;由于所述左、右端面闪光烧损掉的距离为V1 t,所述右端面向左端面的进给距离为Vot+ ^at2，要使所述左端面和右端面之间的距离彡10mm，则有式②V1 — (V0t + ^af2) ^lO当所述左端面和右端面之间的间距=10mm，达到了熔融金属形成过梁的临界值，则有式③V2= V1由上述式① 式③可推导出权利要求1.一种，其特征在于，包括以下步骤 把带开口的β相钛合金D形环坯装进功率为1000KVA的闪光对焊机，使其开口处左、右两侧的直边分别被所述焊机的左、右两侧带电极的夹紧装置以6ΚΝ 9ΚΝ的夹紧力夹紧； 启动所述焊机驱动D形环坯的右侧直边朝左侧直边方向移动使所述环坯的开口闭合，在所述焊机的两级间施加7V 18V的焊接电压，使所述环坯开口处的左端面与右端面上的细小接触点通过电流密度为20 A/mm 2 180 A/mm2闪光电流后发热熔化，形成连接两端金属的液体过梁并发生爆破后高速向外喷射形成闪光，所述左、右两端面间的闪光烧损速度为2. 8mm 5. 6mm/s ;接着驱动所述环还开口处的右端面朝左端面以I. 8mm/s^2. 6mm/s的初始速度和O. 5mm/s2 I. Omm/s2的加速度作加速进给运动，所述左端面与右端面之间不断形成液体过梁和不断爆破，所述左端面与右端面之间的距离< 10mm，闪光过程持续进行，直到经过4iT6S的闪光时间后达到预定的闪光留量15mm 25mm，闪光过程结束，被闪光烧化后的左端面和右端面之间被一层很薄的熔融金属覆盖； 断开所述焊机两级间的电压，驱动D型环坯的右侧直边以80 mm/s 120mm/s的速度高速向左侧直边方向移动，使所述被闪光烧化后的右端面和左端面在IlKN 17KN的顶锻力作用下撞击在一起，所述环坯被顶锻成形为闪光焊薄壁环件； 所述薄壁环件在顶锻力的作用下保压20s 30s后从焊机上拆卸出来。2.根据权利要求I所述的，其特征在于，所述闪光烧损速度满足以下条件 Vi^ Vo+ 2yf5a ，式中 V1 -闪光烧损速度(mm/s)； V0 —闪光过程中D型环坯开口处的右端面向左端面进给时的初速度(mm/s); a-闪光加速度(mm/s2)。3.根据权利要求I所述的，其特征在于所述β相钛合金是ΤΒ2。4.根据权利要求I 3中任一项所述的，其特征在于所述环件的轴向截面尺寸最大是65mmX 30mm。全文摘要本专利技术公开了一种，其步骤为把D型环坯装进焊机使其开口闭合，在焊机的两极间施加7V～18V的电本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种β相钛合金薄壁环件的闪光焊成形方法，其特征在于，包括以下步骤：把带开口的β相钛合金D形环坯装进功率为1000KVA的闪光对焊机，使其开口处左、右两侧的直边分别被所述焊机的左、右两侧带电极的夹紧装置以6KN～9KN的夹紧力夹紧；启动所述焊机驱动D形环坯的右侧直边朝左侧直边方向移动使所述环坯的开口闭合，在所述焊机的两级间施加7V～18V的焊接电压，使所述环坯开口处的左端面与右端面上的细小接触点通过电流密度为20？A/mm？2～180？A/mm2闪光电流后发热熔化，形成连接两端金属的液体过梁并发生爆破后高速向外喷射形成闪光，所述左、右两端面间的闪光烧损速度为2.8mm～5.6mm/s；接着驱动所述环坯开口处的右端面朝左端面以1.8mm/s~2.6mm/s的初始速度和0.5mm/s2～1.0mm/s2的加速度作加速进给运动，所述左端面与右端面之间不断形成液体过梁和不断爆破，所述左端面与右端面之间的距离≤10mm，闪光过程持续进行，直到经过4s~6s的闪光时间后达到预定的闪光留量15mm～25mm，闪光过程结束，被闪光烧化后的左端面和右端面之间被一层很薄的熔融金属覆盖；断开所述焊机两级间的电压，驱动D型环坯的右侧直边以80？mm/s～120mm/s的速度高速向左侧直边方向移动，使所述被闪光烧化后的右端面和左端面在11KN～17KN的顶锻力作用下撞击在一起，所述环坯被顶锻成形为闪光焊薄壁环件；所述薄壁环件在顶锻力的作用下保压20s～30s后从焊机上拆卸出来。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：江飞龙，叶俊青，杨国平，杨晋，肖灵，高先模，苏荣智，
申请(专利权)人：贵州安大航空锻造有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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